Wadia 170 iTransport を中心としたPCオーディオ環境の構築
・「クロックの課題」
2010年9月26日：
PCオーディオの中核のD/A コンバータに汎用性が高すぎるRME Fireface400 を選び、さらにクロック・ジェネレーターMUTEC MC-3 まで追加導入したことで、PCオーディオについてのいろいろ難しい課題が見えてきました。
クロックの問題と、音楽プレイヤーとしての操作性の問題です。
デジタル音声信号はキャリアとそのキャリアのクロック周波数の各クロックごとにサンプリングされた音圧データとから出来ています。
入力されるデジタル音声データのクロック周波数とD/A コンバータ内のクロック周波数が同期しないと正しい音声データが再現されません。
またクロック周波数そのものが安定していないと話になりません。荒っぽく例えるとアナログ・プレイヤーの速度ズレやワウフラッターに相当します。
音響スタジオなどで信号が通過する全デジタル機器を同期したクロックで稼働させる為には、基準となる高精度のマスタークロック・ジェネレーターからミキサー、A/D・D/A コンバータ、録音再生トランスポーターへとマスタークロックを送り出して、全機器をそのクロックに従って動作させます。
単独のマスタークロック・ジェネレーターを備えなくとも、ミキサーなりA/D・D/A コンバータなり１台がマスター役となりその内部に持つクロックを送り出し、他の機器はそれに従って（スレーブ役になって）動作すればよいのです。この場合はマスター役の機器内蔵のクロックの品質が問題になります。
いずれにせよ、関連機器の中の１台がクロックのマスター役、他の機器がスレーブ役になります。
むろん各デジタル機器は内部にそれぞれクロックを持ってはいますが、そのクロック周波数が機器のばらつきでそれぞれ少し高かったり低かったりすると同期が出来ずデータの読み取りに失敗しますので、どれか１台がマスター役になる必要があるからです。
画像はFireface400 の動作設定画面です。
クロックの仕方(Clock Mode)を私が理解した限りで大雑把に言って３種類選べます。
自身がマスター役となるマスター(Master)モード。
マスタークロック・ジェネレーター又は他機器からの基準となるワードクロックを受け入れるスレーブ・モード(Auto Sync)。
これらにはデジタル音声用ケーブルとは別にワードクロックを送受信するケーブルが必要です。
ワードクロックなど固いこと言わずに、送り込まれたSPDIF なりADAT なりのデジタル音声信号から有効なサンプリング周波数を検出してロックし、入力信号に多少の周波数の変動があってもロックした周波数を基準として動作するモード。
これにはワードクロック用の別途ケーブルは不要です。
私のデジタル理論の理解不足やマニュアルを誤読している可能性がありますが、おおむねこのようにFireface400 のクロックの仕方について理解しています。
なおデジタル音声信号とクロックの関係については、かないまるさんの「電気の世界のデジタル信号」の記事が私には分かりやすく、たいへんに参考になりました。
iTransport を使わず、Fireface400 とFirewire ケーブルで接続したPowerBook Pro のiTunes (+ Pure Music)やQuickTime Player を音楽プレイヤーとして使い、MUTEC MC-3 からのワードクロックを受けて動作させている分には何の問題もありませんでした。
それこそ、iTunes からの44.1kHz のCD クォリティーの音楽データだけでなく、QuickTime Player を使っての96kHz,176.4kHz の音楽データも何の問題もなく明瞭に再生してくれました。
どうやらFirewire ケーブルを通じてFireface400 とPowerBook Pro とはクロックが同期しているようです。
画像はMax OS-X 標準ユーティリティソフトの「Audio MIDI 設定」の画面です。
Fireface400 を接続し、かつMC-3 からのワードクロックを受けて動作させている状態ですが、「クロックのソース」が「デフォルト」になって。かつグレイ表示で選択できない状態ですので同期しているとは断言できませんが、Fireface400 フロントパネルの同期を示すLED は異常を表示していません。
この状態でiTunes はもちろん、QuickTime Player であればクロック設定を変更すればいかなる解像度の音楽ファイルも異常なく再生できます。
問題はiTransport 経由でiPod で音声信号をFireface400 のSPDIF 入力に加えた時です。
MC-3 からのワードクロックを受けて動作させている状態ではフロントパネルのSPDIF 入力信号との同期を示すLED は点滅を続け。同期が成立していないことを示しています。
再生音もプッ、プッ、プッとクリックノイズが連続して乗り、お話になりません。
そこでワードクロックを切ってiTransport からのSPDIF 信号から有効なサンプリング周波数を検出してロックするモードにすると、当然とは言えフロントパネルの同期LED は点滅を止め、再生音もクリアに鳴るようになります。
筋を通すなら、iTransport にワードクロック入端子を付けて、クロック・ジェネレーターからのマスタークロックを流し込み、全機器を同期させて動作させるのが理想ではありますが、お手軽HiFi 機器のiTransport はそこまでは対応していません。
こういうもんだと思って使うものなのでしょう。
CD プレイヤーでもワードクロック入端子を備えているのは超高級機種やプロ用機種に限られています。
iTransport 内部には12MHz のクロックが内蔵され、それを分周して44.1KHz や48KHz のクロックを作り出しているそうですが、その内蔵クロックをより高精度なものに交換するサービスをしてくれるセカンド・メーカーもあるそうです。
またスイスのゴールドムンド社からはiTransport と同じ機能を持ち、かつワードクロック入端子をもつ iEIDOS Transport が発表されましたが、発売が無期延期となりました。
なにか大人の事情があるのかもしれませんが、詳細は不明です。
それはともかく。
iTransport の電源をアナログ式にしたところ、音圧が上がって聞こえるほどに低域がしっかりしたのですから、ならば似たようなサイズの小さいFireface400 のスイッチング式外部電源もアナログ式にしたらどうだろうかと欲が出てしまいました。
2010年10月1日：
正規電源アダプターの12V 2A に相当するアナログ式電源をまた自作しようかと思いましたが、適切な電圧の電源トランスの手持ちがジャンク箱の中にありません。
エルサウンドから出ている汎用外部電源シリーズのDC12V のものは取り出せる電流値が1.25A でした・・・と思って見なおしてみますと、電力強化されて2.5A になっていました。
これなら、そのまま使えます。
注文したこの電源が今日届きました。
Fireface400 の下段にマスタークロックを流し込むMC-3 と、その隣にトロイダル・トランスを使ったエルサウンド製電源を並べました。
ところで、DC ソケットに若干の気になる点がありました。
実用上は電気の接続に問題はないのですが、正規電源アダプターのコネクタの接続部分の長さは11.5mm ですが、エルサウンド製のコネクタ接続部分の長さは9.3mm で2.2mm 短いのです。
実はエルサウンドで使っているコネクタの方が汎用の標準品で、正規アダプターの方が独自に長いのです。
さらに正規アダプターのコネクタのつまむ部分は太くなっていますが、この上部にはLED が仕込まれていてしっかり本体に挿し込まれると緑色に常時点灯します。
スタジオなどの薄暗い機器の裏側に手探りでこのコネクタを挿し込んだ時に、きちんと接続されたら光るので確認しやすいという目的ではないでしょうか。
精神衛生上、接続が浅くなりそうに気になるので、軟質プラスティック製つまみの部分を2mm 削除して金属部の露出を増やそうと思いました。
切断線のガイドとなるよう紙テープを重ねて巻きます。そのエッジに沿ってカッターの刃を転がすように切り取ってゆきました。
リング状に余分なプラスティックが切り落とされ、金属の露出部が伸びました。
特に長さが伸びた金属部がグラグラする気配はありません・・・が、現実的にはこんな加工の必要はないと考えます。
Fireface400 背面の電源接続部の下には丈夫な金属製の「J」の字のフックがあります。
画像のようにコネクタを挿し込むことで、電源コードが後ろに引っ張られても、抜けることなく逆にコネクタを押し付けるように働くのです。
外見的にはちょっとした工夫ですが、見事なアイデアと思います。
この汎用電源に交換してありがたかったもう１点のハードメリットがあります。
Fireface400 には電源スイッチなどありません。正規電源アダプターをコンセントに挿し込んだら電源が入りっぱなしになります。
スタジオでの使用なら24時間点けっ放しでもいいかも知れませんが、個人宅での使用ではやはり使うたびに電源の入切はしておきたいです。
これまでは画像のように正規電源アダプターの電源コードに中間スイッチ付きコードを自作してつないで使っていました。
エルサウンド製電源にはフロントパネルに電源スイッチがありますので、それを使ってこまめな電源の入切が出来るようになりました。
正規スイッチング電源と新アナログ電源との音質の違いですが、スイッチングで聴いていた時のいかにもプロ現場のモニター用といった剥き出しの音のとげとげしさが、アナログ電源では生々しさはそのままに滑らかになりました。
音がナマッたという訳ではない変化です。
スイッチング電源の音のとげとげしさはプロ用モニター音響の特徴ではなく、おそらくはノイズ成分の付加の影響だったのではないでしょうか。
音楽鑑賞の為にはやはりアナログ電源の方が適切です。
Fireface400 で音声信号がアナログに変換された後はアナログ回路となる訳ですから、それだけ電源の質の影響を受け易いのだと考えます。
ノイズの少なさが全てにわたって良い効果を上げたのだと考えます。
とは言え、スイッチング電源が何でもダメとは思いません。充分に音響用に吟味されたスイッチング電源なら、経済的なコスト効率はともかくその電力変換効率の高さは活かせると考えます。
こうなると残ったPCオーディオ環境の問題は、ミュージック・プレイヤーの操作性です。
iTune とiPod とは楽曲管理もプレイヤーの操作性も私にとっては充分に優れて扱いやすいものです。
ところが、この両者とも分解能が44.1kHz、48kHz 止まりで、高解像度の音楽ファイルには現時点では対応していません。
Quick Time Player なら高解像度音楽ファイルの演奏をサポートしていますが、アルバムの１曲ずつを選択してPlayer アプリで開く作業は、まるで業務を遂行しているようです。
さらに、その際にはパソコンを稼働中でなければならないのがなんともウザいです。ハードディスクの回転音やへたをすると空冷ファンの音や、さらに音楽鑑賞に意味がありそうもない大きな画面のディスプレイがのさばっているのが無粋です。
操作するプレイヤーはiPod のような、単純なものだけが表に出ていて欲しいです。
2010年10月17日：
工作と言うにはおおげさですが、電源部の整頓をしました。
現在のPCオーディオのテスト・ベンチはこの状態で運用しています。
最上段にはコントロールとiTune Music Player 用のMac Book Pro、２段目は広くとってヘッドフォンアンプとオヤイデ製４口電源タップOCB-1 DXs 、最下段にはクロックジェネレーターMC-3 とその上にデュポンコーリアンを挟んでFireface400 、その隣にはFireface400 用アナログ電源と言う配置です。
独立のヘッドフォンアンプを置いたのは、Fireface400 のヘッドフォン端子の音量調整の幅が狭いことと、その内蔵ヘッドフォンアンプ音質がやや荒く聞こえたからです。
Wadia 170 iTransport は必要な時に持ってきて２段目に置きます。
こういう運用の仕方をしていますと、Fireface400 の本質はD/A コンバーター（とA/D コンバーター）と言うよりもデジタル・ミキサーであり、その入出力のチャネルとしてD/A・A/D コンバーターが用意されているという顔が見えてきます。
今回気になったのは、Fireface400 用のエルサウンド製電源は電源コードが付属せず自由選択になっていたので、とりあえずパソコン機器用の適当なものを繋いでいるのですが、近接して設置している電源タップまでがいかにも長すぎることと、クロックジェネレーターMC-3 に付属していた電源コードがこれまた長すぎてラックの裏で大きくトグロを巻いていることです。
特にFireface400 とMC-3 とは当初のものから長さ30cm の75ΩBNC ケーブルで最短接続にしているだけに、電源コードの溢れとその品質が気になります。
電源コードの品質面については、以前から各所で愛用していたオヤイデL/i 50 OFC R2.5 を１本購入しました。
L/i 50 シリーズの電源コードでは一番安価なものですが、その扱いやすさと信頼性には満足しています。電源タップOCB-1 DXs に使われている電源コードと同じものです。
しかし、今回気になっている２台の機器に1.5m の長さのこの電源コードをそれぞれ１本ずつ使っては機器背面側の整頓になりません。
このコードの太さをこなせるサイズの同じオヤイデ製のコネクター・プラグのC-004、P-004 を入手しました。
L/i 50 OFC R2.5 をコードの中央で切断し、そのおのおのに対応するコネクター・プラグを極性を守って取り付けます。
約0.8m の電源コードが２本できましたが、この工作中にL/i 50 OFC のケーブルの念入りな構造を知ることが出来ました。
先バラとした５本の素線をコネクター・プラグに取り付けるのは結構手間のかかる作業です。
エルサウンド製電源とクロックジェネレーターとにこの短い電源コードをつけて電源タップも接続しました。
期待通りに背面がずいぶんとすっきりして引っ掛けるおそれも減りました。
音質的には、エルサウンド製電源に繋いでいたありあわせのパソコン用電源コードをオーディオ用のまともなものに変えたのがおそらく一番効いたのでしょう。
音質に感じていた硬さが柔らかくなりました。刺激的な硬さは減ったのに、繊細なシンバル・ワークなどはより明瞭になりました。
一方、低域の伸びや押出しとかには私の耳では変化は感じませんでした。それまで使っていたパソコン用電源コードも太めのものだったので電力的には同程度だったからかもしれません。
2020年6月6日：
音楽ファイルの殆どをNAS に格納し、iPad やiPhone に格納した音楽ファイルを鳴らす機会が少なくなり、Wadia の出番そのものが減ってきたのですが、気がつくとドック上面ゴムが随分とひどくベトつくようになっていました。
先日、バナナプラグ外装ゴムのベトつきがニベア塗りできれいに解決したので、Wadia のベトつき取りに挑戦しました。
これもニベアをしっかり塗り込んでから拭き上げることで解決しました。
ただ、せっかく問題が解消したのですが現在使用中にiPad,iPhone はコネクタの形状が変更されているので、せっかくのWadia も無用の長物となってしまいました。
同人サークル「瀬」
檸檬児
'2020-6-6